浪涌保护装置、带有集成短路保护的MOV、插入系统和电弧屏蔽件

专利类型 发明公开 法律事件 公开;
专利有效性 公开 当前状态 公开
申请号 CN202380070317.X 申请日 2023-09-20
公开(公告)号 CN120077455A 公开(公告)日 2025-05-30
申请人 默森美国电力股份有限公司; 申请人类型 企业
发明人 T·科斯塔; S·努涅斯; V·洛佩斯; G·巴拉达; J·科梅拉斯; 第一发明人 T·科斯塔
权利人 默森美国电力股份有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 默森美国电力股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:美国 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 H01C7/12 所有IPC国际分类 H01C7/12H01C1/14H01T4/06H01T1/14H01C1/022H01C1/04H01C7/108H01H37/76H01T1/12
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 13 专利文献类型 A
专利代理机构 深圳市百瑞专利商标事务所 专利代理人 金辉;
摘要 一种可插入 基座 构件并能够操作以通过基座构件完成 电路 的盒式件系统,包括用于选择性地将盒 锁 定到基座构件的插拔系统,其中插拔系统与盒的 支撑 构件一体成型。该盒式件系统还可包括用于抑制 电极 之间的 电弧 的电弧屏蔽件,以及包括具有用作断开装置的弱区域的一体成型的电极的保护元件。
权利要求

1.一种用于抑制在电路中的电压浪涌的电压抑制装置,包括具有第一电极和第二电极的过压钳位元件,所述第一电极和第二电极能够操作以使电能通过所述过压钳位元件传输,其中,所述第一电极或所述第二电极中的至少一个电极包括相对于所述至少一个电极的其他区域具有减小横截面的区域。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述至少一个电极与所述过压钳位元件一体成型。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置,其中所述过压钳位元件和所述至少一个电极形成为整体结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中响应于通过所述至少一个电极的电流超过预定阈值电流,所述减小横截面的区域将所述至少一个电极的一部分与所述至少一个电极的另一部分电断开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中所述过压钳位元件包括压敏电阻、气体放电管火花间隙二极管
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中所述过压钳位元件具有第一平面侧和与第一平面侧相对的第二平面侧,并且所述第一电极连接到所述第一平面侧,而所述第二电极连接到所述第二平面侧。
7.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中所述至少一个电极包括用于将所述至少一个电极电连接到另一装置的连接区域,并且所述减小横截面的区域设置在所述连接区域与所述过压钳位元件的主体之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中所述过压钳位元件包括盘状、矩形或圆柱形中的至少一种。
9.一种用于抑制电弧的电弧屏蔽件,包括:
包括壁的支撑构件;
设置在所述壁上的安装件,所述安装件构造为接收待屏蔽的电极;和
附接到所述支撑构件并能够相对于所述支撑构件在第一位置和第二位置之间移动的屏蔽件,其中,当所述屏蔽件处于第二位置时,所述电极被所述屏蔽件和所述壁包围。
10.根据权利要求9所述的电弧屏蔽件,其中所述屏蔽件包括安装在滑动件上的第一罩部分和安装在可旋转构件上的第二罩部分,所述滑动件和所述可旋转构件彼此独立,其中所述滑动件附接于所述支撑构件并且能够相对于所述支撑构件在第一滑动件位置和第二滑动件位置之间移动,并且
所述可旋转构件附接于所述支撑构件并且能够在第一度位置和第二角度位置之间旋转。
11.根据权利要求10所述的电弧屏蔽件,其中所述滑动件构造为在第一位置和第二位置之间线性移动。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述滑动件的移动引起所述可旋转构件的相应移动。
13.根据权利要求12所述的电弧屏蔽件,其中所述可旋转构件包括弧形表面,并且所述滑动件包括与所述弧形表面配合的斜坡部分,并且所述滑动件的移动使得所述斜坡部分对所述弧形表面施加,并推动所述可旋转构件围绕可旋转部分的旋转轴线。
15.根据权利要求10至13中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述可旋转构件包括构造为限制所述可旋转构件的角度取向的机械止动件。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述滑动件包括第一卡扣构件,而所述可旋转构件包括第二卡扣构件,所述第一卡扣构件和所述第二卡扣构件构造为彼此配合,以在所述滑动件处于第一位置时阻止所述可旋转构件的旋转。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述第二罩部分包括第一壁、第二壁以及将所述第一壁接合至所述第二壁的侧壁,其中所述第一壁和所述第二壁彼此不平行。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述第一罩部分包括第一壁、与所述第一壁相对的第二壁以及将所述第一壁接合至所述第二壁的侧壁。
19.根据权利要求9至13中任一项所述的电弧屏蔽件,还包括联接到所述屏蔽件的偏压构件,所述偏压构件能够操作以将所述屏蔽件朝向所述第二位置偏置。
20.一种能够插入基座构件中并能够操作以通过所述基座构件完成电路的盒式件系统,所述盒式件系统包括:
盒式件支撑构件;
与所述支撑构件一体成型的保持件,所述保持件包括止件和致动器,其中所述致动器的位移带动所述锁止件的对应位移;和
包括开口的壳体,其中所述支撑构件包含在壳体内并且通过所述开口能够接入所述致动器。
21.根据权利要求20所述的盒式件系统,还包括根据权利要求1至8中任一项所述的电压抑制装置,其中所述电压抑制装置安装在所述盒式件支撑构件上。
22.根据权利要求21所述的盒式件系统,还包括第一盒式件端子和第二盒式件端子,所述第一盒式件端子和所述第二盒式件端子从所述盒式件支撑构件延伸出来,其中当盒式件构件固定到基座构件时,所述第一盒式件端子和所述第二盒式件端子通过所述基座构件完成电气电路。
23.根据权利要求22所述的盒式件系统,还包括定位处于就绪配置中的热断开机构,其中所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一通过所述热断开机构电连接到盒式件构件的第一盒式件端子或第二盒式件端子之一,所述热断开机构能够重新定位以将所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一与相应的第一盒式件端子或第二盒式件端子电断开,所述热断开机构包括:
偏置导体,其在所述就绪配置下弹性偏转并电连接到过压钳位元件的第一电极或第二电极之一;
焊料,其在所述就绪配置下将所述偏置导体固定为与所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一电连接;
其中所述焊料为响应于过压钳位元件的过热而能够熔化
并且其中所述偏置导体构造为当焊料熔化时将所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一个与相应的第一盒式件端子或第二盒式件端子电断开。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的盒式件系统,还包括根据权利要求9至19中任一项所述的电弧屏蔽件,其中所述盒式件支撑构件包括所述电弧屏蔽件的支撑构件。
25.根据权利要求24所述的盒式件系统,当从属于权利要求23时,其中当所述偏置导体电断开所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一时,所述滑动件移动到第二位置,并且所述可旋转构件移动到第二角度位置以将所述过压钳位元件的第一电极或第二电极之一封闭在所述第一罩部分、所述第二罩部分与所述壁内。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的盒式件系统,其中所述盒式件支撑构件包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁,并且所述致动器包括分别附接于所述第一侧壁和所述第二侧壁的第一握持部和第二握持部。
27.根据权利要求26所述的盒式件系统,其中所述开口包括第一开口和第二开口,并且所述第一握持部分和第二握持部分别延伸出所述第一开口和第二开口。
28.根据权利要求27所述的盒式件系统,其中所述锁止件包括第一锁止件部分和第二锁止件部分,所述第一锁止件部分和第二锁止件部分分别附接到所述第一握持部分和第二握持部分。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的盒式件系统,还包括基座构件。
30.根据权利要求29所述的盒式件系统,其中所述基座构件包括:
构造为接收所述盒式件构件的基座支撑件;
设置在所述基座支撑件上的接收部,所述接收部与所述锁止件配合以选择性地将所述盒式件构件固定到所述基座构件;
其中所述致动器能够操作以移动锁止件,以将所述锁止件从所述接收部释放并且使得所述盒式件构件能够从所述基座构件释放。
31.根据权利要求20所述的盒式件系统,当从属于权利要求22或23时,其中所述基座构件包括用于连接到电路的第一连接端子和第二连接端子,以及分别与所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接的第一基座端子和第二基座端子,并且
其中,当所述盒式件构件固定到所述基座构件时,所述第一盒式件端子和所述第二盒式件端子分别电连接至所述第一基座端子和所述第二基座端子。

说明书全文

浪涌保护装置、带有集成短路保护的MOV、插入系统和电弧

蔽件

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及电路保护和监测装置,更具体地说,涉及用于电路保护和监测装置的盒式件(cartridge)插拔系统、用于抑制电路保护和监测装置中的电弧的电弧屏蔽件、以及用于电路保护和监测装置中的电压钳位装置的保护装置。

背景技术

[0002] 当今许多高度敏感的电子部件,例如商业和住宅应用中使用的计算机和计算机相关设备都包含电路保护装置。这些设备保护敏感和/或昂贵的电子电路和部件免受各种故障情况(例如电压浪涌/尖峰)的损坏。
[0003] 防止电压浪涌/尖峰的常用装置是金属化物压敏电阻(MOV),其并联在供电服务线路与地线或中性线之间,或并联在中性线与地线之间。MOV是非线性电子设备,其由类似陶瓷的材料制成,包括氧化锌颗粒和复杂的非晶态内颗粒材料。在宽电流范围内,电压保持在通常称为压敏电压的窄带内。瞬时电压(伏特)与瞬时电流(安培)的对数‑对数图产生一条近似平的线。正是这种独特的电流‑电压特性使得MOV成为保护敏感电子电路免受浪涌、过压、故障或短路影响的理想设备。
[0004] 当暴露于超过其电压值的电压时,MOV会变成高导电性设备,吸收和耗散与过电压相关的能量,同时限制流向中性线或接地平面的放电电流。如果过压情况不停止,MOV将继续过热,并最终导致灾难性故障,例如爆裂或爆炸。这种灾难性的故障可能会毁坏MOV附近的敏感电子设备和元件。配电系统中的电气设备或元件损坏可能会导致建筑物或楼层的供电长时间中断,直到这些元件被更换或修复。此外,浪涌抑制系统中的MOV故障可能会导致故障情况影响到该系统旨在保护的敏感电子设备。

发明内容

[0005] 根据本发明的一个方面,用于抑制在电路中的电压浪涌的电压抑制装置包括具有第一电极和第二电极的过压钳位元件,第一电极和第二电极能够操作以使电能通过过压钳位元件传输,其中,第一电极或第二电极中的至少一个电极包括相对于该至少一个的电极的其他区域具有减小横截面的区域。
[0006] 在一个实施例中,至少一个电极与过压钳位元件一体成型。
[0007] 在一个实施例中,过压钳位元件和至少一个电极形成为整体结构。
[0008] 在一个实施例中,响应于流过至少一个电极的电流超过预定阈值电流,减小横截面的区域将至少一个电极的一部分与至少一个电极的另一部分电断开。
[0009] 在一个实施例中,过压钳位元件包括压敏电阻、气体放电管火花间隙二极管
[0010] 在一个实施例中,过压钳位元件具有第一平面侧和与第一平面侧相对的第二平面侧,并且第一电极连接到第一平面侧,第二电极连接到第二平面侧。
[0011] 在一个实施例中,至少一个电极包括用于将该至少一个电极电连接到另一装置的连接区域,并且减小横截面的区域设置在连接区域和过压钳位元件的主体之间。
[0012] 在一个实施例中,过压钳位元件包括盘形、矩形或圆柱形中的至少一种。
[0013] 根据本发明的另一个方面,用于抑制电弧的电弧屏蔽件包括:包括壁的支撑构件;设置在壁上的安装件,该安装件构造为接收待屏蔽的电极;以及附接到支撑构件并相对于支撑构件在第一位置和第二位置之间可移动的屏蔽件,其中,当屏蔽件处于第二位置时,电极被屏蔽件和壁包围。
[0014] 在一个实施例中,屏蔽件包括安装在滑动件上的第一罩部分和安装在可旋转构件上的第二罩部分,滑动件和可旋转构件彼此独立,其中滑动件附接到支撑构件并且相对于支撑构件在第一滑动件位置和第二滑动件位置之间可移动,并且可旋转构件附接到支撑构件并且在第一度位置和第二角度位置之间可旋转。
[0015] 在一个实施例中,滑动件构造为在第一位置和第二位置之间线性移动。
[0016] 在一个实施例中,滑动件的移动引起可旋转构件的相应移动。
[0017] 在一个实施例中,可旋转构件包括弧形表面,并且滑动件包括与弧形表面配合的斜坡部分,并且滑动件的运动导致斜坡部分对弧形表面施加,并推动所述可旋转构件围绕可旋转部分的旋转轴线。
[0018] 在一个实施例中,可旋转构件包括机械止动件,该机械止动件构造为限制可旋转构件的角度取向。
[0019] 在一个实施例中,滑动件包括第一卡扣(catch)构件,并且可旋转构件包括第二卡扣构件,第一卡扣构件和第二卡扣构件构造为彼此配合,以当滑动件处于第一位置时阻止可旋转构件的旋转。
[0020] 在一个实施例中,第二罩部分包括第一壁、第二壁和将第一壁接合至第二壁的侧壁,其中,第一壁和第二壁彼此不平行。
[0021] 在一个实施例中,第一罩部分包括第一壁、与第一壁相对的第二壁、以及将第一壁接合至第二壁的侧壁。
[0022] 在一个实施例中,电弧屏蔽件包括联接到屏蔽件的偏压构件,该偏压构件能够操作以将屏蔽件朝向第二位置偏置。
[0023] 根据本发明的另一个方面,一种可插入基座构件中并能够操作以通过基座构件完成电路的盒式件系统包括:盒式件支撑构件;与支撑构件一体成型的保持件,其包括止件和致动器,其中致动器的位移产生锁止件(latch)的相应位移;以及包括开口的壳体,其中支撑构件包含在壳体内并且致动器可通过开口接入(accessible)。
[0024] 在一个实施例中,盒式件系统包括如本文所述的电压抑制装置,其中电压抑制装置安装在盒式件支撑构件上。
[0025] 在一个实施例中,盒式件系统包括第一盒式件端子和第二盒式件端子,第一盒式件端子和第二盒式件端子从盒式件支撑构件延伸出来,其中,当盒式件构件固定到基座构件时,第一盒式件端子和第二盒式件端子通过基座构件完成电气电路。
[0026] 在一个实施例中,盒式件系统包括处于就绪配置的热断开机构,其中,过压钳位元件的第一电极或第二电极之一通过热断开机构电连接到盒式件部件的第一盒式件端子或第二盒式件端子之一,热断开机构可重新定位以将过压钳位元件的第一电极或第二电极之一与相应的第一盒式件端子或第二盒式件端子电断开,热断开机构包括:偏置导体,在就绪配置中弹性偏转并电连接到过压钳位元件的第一电极或第二电极之一;焊料,在就绪配置中固定偏置导体与过压钳位元件的第一电极或第二电极之一电连接;其中焊料可响应于过压钳位元件的过热而熔化;并且其中偏置导体构造为当焊料熔化时将过压钳位元件的第一电极或第二电极之一与相应的第一盒式件端子或第二盒式件端子电断开。
[0027] 在一个实施例中,盒式件系统包括如本文所述的电弧屏蔽件,其中盒式件支撑构件包括电弧屏蔽件的支撑构件。
[0028] 在一个实施例中,当偏置导体电断开过压钳位元件的第一电极或第二电极之一时,滑动件移动到第二位置,而可旋转构件移动到第二角度位置,以将过压钳位元件的第一电极或第二电极之一封闭在第一罩部分、第二罩部分和壁内。
[0029] 在一个实施例中,盒式件支撑构件包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁,并且致动器包括分别附接到第一侧壁和第二侧壁的第一握持部和第二握持部。
[0030] 在一个实施例中,开口包括第一开口和第二开口,并且第一握持部分和第二握持部分别延伸出第一开口和第二开口。
[0031] 在一个实施例中,锁止件包括第一锁止件部分和第二锁止件部分,第一锁止件部分和第二锁止件部分分别附接到第一握持部分和第二握持部分。
[0032] 在一个实施例中,盒式件系统包括基座构件。
[0033] 在一个实施例中,基座构件包括:基座支撑构件,其构造为接收盒式件构件;接收部,其设置在基座支撑构件上,所述接收部与锁止件配合以选择性地将盒式件构件固定到基座构件;其中,致动器能够操作以使锁止件移位,从而将锁止件从接收部释放,并且使得盒式件构件能够从基座构件释放。
[0034] 在一个实施例中,盒式件系统包括基座构件,该基座构件包括用于连接到电路的第一连接端子和第二连接端子,以及分别电连接到第一连接端子和第二连接端子的第一基座端子和第二基座端子,其中,当盒式件构件固定到基座构件时,第一盒式件端子和第二盒式件端子分别电连接到第一基座端子和第二基座端子。
[0035] 为了实现前述和相关目的,本发明包括下文中详细描述并在权利要求中特别指出的特征。下面的描述和附图详细阐述了本发明的某些说明性实施例。然而,这些实施例仅表明了可以采用本发明原理的各种方式中的几种。通过以下结合附图对本发明的详细描述,本发明的其他目的、优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

[0036] 本发明可以采用某些部件和部件设置的物理形式,其实施例在说明书中详细描述并在附图中示出,其中:
[0037] 图1A至图1D分别为插入基座构件的盒式件的透视图、盒式件构件的透视图、基座构件的前视图和基座构件的后视图;
[0038] 图2A是根据本发明的实施例的处于就绪状态的示例性盒式件构件的前视图;
[0039] 图2B是图2A的盒式件构件的后视图;
[0040] 图2C是图2A的盒式件构件的左侧视图;
[0041] 图2D是图2A的盒式件构件的右侧视图;
[0042] 图2E是图2A的盒式件构件的俯视图;
[0043] 图2F是图2A的盒式件构件的仰视图;
[0044] 图3A至图3B是根据本发明的包括电极的示例性电压抑制装置的前透视图和后透视图;
[0045] 图3C是图3A中的电极的特写视图;
[0046] 图3D‑图3E是根据本发明的包括电极的另一示例性电压抑制装置的前透视图和后透视图;
[0047] 图4A是根据本发明的盒式件构件在焊料刚熔化之后、滑动件和电弧屏蔽件移动之前的处于脱扣状态下的侧视图;
[0048] 图4B是根据本发明的处于脱扣(tripped)/保护状态的盒式件构件的侧视图;
[0049] 图5A和图5B分别是根据本发明的示例性滑动件的侧透视图和侧视图;
[0050] 图6A是根据本发明的实施例的示例性可旋转构件的透视图;以及
[0051] 图6B是根据本发明的实施例的示例性可旋转构件的侧视图。

具体实施方式

[0052] 现在将参考附图来描述本发明的实施例,其中始终使用相同的附图标记来指代相同的元件。应当理解,附图不一定是按比例绘制的。
[0053] 首先参考图1A至图1D,其示出了采用根据本发明的实施例的插拔系统10的盒式件构件12和基座构件14。图1A示出了插入基座构件14的四个盒式件构件12;图1B是盒式件构件12的前透视图;以及图1C和图1D是基座构件14的前透视图和后透视图。如图1A所示,盒式件构件12插入基座构件14中,并且通过如下文更详细地描述的插拔装置选择性地固定于其上。
[0054] 基座构件14包括支撑结构16,在所示实施例中,支撑结构16为带有附接到框架的盖的框架形式,基座构件14的其他部件可以附接到该框架。在图示的实施例中,支撑结构16包括用于接收一个或多个盒式件构件12的通道18,该通道18的宽度与盒式件构件12的宽度相对应,其长度与盒式件构件12的长度的倍数相对应。例如,在图1A中,基座构件14的尺寸设计成能容纳四个盒式件构件12,并且因此通道18的长度是盒式件构件12的长度的四倍。支撑结构16的底侧包括用于安装至常规的DIN导轨的通道16a。接收部20a、20b设置在支撑结构16的相对侧上,接收部20a、20b与盒式件构件12的锁止件协作以选择性地将盒式件构件12固定至基座构件14,如下文进一步详细描述的。在所示实施例中,接收部20a、20b为布置在U形的通道18的表面下方的水平槽或凹槽的形式。
[0055] 基座构件14还包括用于连接到要保护或监测的电路的一个或多个第一(例如,接地)连接端子22和一个或多个第二(例如,电源)连接端子24。第一连接端子22和第二连接端子24可以是夹紧端子或者本领域中已知的其他端子。用于将电导体固定到第一连接端子22和第二连接端子24的固件(未示出)可以通过接入孔22a、24a来接入,每个接入孔对应于端子的相应紧固件。与第一连接端子22和第二连接端子24电连接的分别是一个或多个第一基座端子26a和一个或多个第二基座端子26b。第一基座端子26a和第二基座端子26b电连接到盒式件构件12的相应端子,如下文更详细地描述。
[0056] 基座构件14可以可选地包括电连接器30,该电连接器30用于连接到远程设备(例如监测设备)。电连接器30使得能够远程报告基座构件14和/或插入基座构件14中的盒式件构件12的状态。例如,每个盒式件构件12和/或基座构件14可以包括开关(未示出),该开关具有触点,该触点提供指示盒式件构件12或基座构件14的状态的信号,例如闭合触点表示正常运行,而断开触点表示异常情况。电连接器30的端子通过基座构件14的内部导体(未示出)电连接到相应的触点,并且外部导体(未示出)可以将电连接器30(以及相应的触点)连接到监测设备,该监测设备监测盒式件构件12和/或基座构件14的状态。与每个盒式件构件12对应的柱塞31可设置在通道18中,该柱塞31相对于基座构件14移动以致动开关。柱塞31与盒式件构件12中的致动器协作(如下文更详细描述的),以提供相应盒式件构件12的状态。
[0057] 基座构件14可以可选地包括键槽32,该键槽32用于指示基座构件所连接的电路的额定值。盒式件构件12的相应键33(图2A、图2B)与键槽32配合,以使盒式件构件12能够插入或拒绝插入基座构件14。因此,如果用户尝试将具有不正确额定值或构造的盒式件构件12插入基座构件14的特定槽中,盒式件构件12的键33将被基座构件14的键槽32拒绝,因此盒式件构件12不能插入基座构件14的该特定槽中。
[0058] 继续参考图1B并另外参考图2A至图2F,该图2A至图2F示出了在移除壳体40的情况下的示例性盒式件构件12的前视图、后视图、左侧视图、右侧视图、俯视图和仰视图(图1B示出了带有壳体40的盒式件构件12)。盒式件构件12包括盒式件支撑件42,盒式件构件12的部件附接在该盒式件支撑件42上,其中在组装时支撑件42位于壳体40内。支撑件包括顶壁42a、底壁42b以及相对的侧壁42c、42d。一个或多个保持装置46a、46b附接至每个侧壁42c、
42d或与每个侧壁42c、42d形成一体,保持装置46a、46b包括可弹性变形的致动器48a、48b。
每个致动器48a、48b均包括设置在相应致动器的底部区域处的相应锁止件50a、50b。尽管所示的实施例在每个侧壁处均包括致动器和锁止件,但是仅在一个侧壁处设置单个锁止件也是可能的。
[0059] 当壳体40附接到支撑件42时,可从壳体40的外部接触致动器48a、48b,而锁止件50a、50b固定在接收部20a、20b内。在这方面,致动器48a、48b可形成为具有脊或其他形式的握持件,以最大限度地减少被用户握持时的滑动,致动器48a、48b可从壳体40的外部被按压和/或延伸到壳体40的外部。致动器48a、48b的运动导致锁止件50a、50b的相应运动。锁止件
50a、50b与基座构件14的接收部20a、20b协作以选择性地将盒式件构件12锁定到基座构件
14/将盒式件构件12从基座构件14释放。更具体地说,当用户对致动器48a、48b施加向内的力时,致动器变形,从而导致锁止件50a、50b向内位移并从基座构件14的相应接收部20a、
20b释放,这使得盒式件构件12能够从基座构件14释放和移除。类似地,当用户移除施加的力时,致动器48a、48b返回到其正常状态并且使得锁止件50a、50b接合相应的接收部20a、
20b。当盒式件构件12插入并固定至基座构件14时,只有致动器48a、48b可在壳体外部接触(并且在所示实施例中,致动器48a、48b延伸穿过壳体40),而所有其它部件均被壳体40和/或基座构件14封闭。当用户握住/按压致动器48a、48b时,隔离件45将盒式件端子62a、62b与用户隔离。
[0060] 盒式件构件12还包括从底壁42b向下延伸的一对细长的支腿60a、60b,每个支腿具有附接于相应支腿60a、60b上并缠绕在相应支腿60a、60b周围的相应盒式件端子62a、62b。细长的支腿60a、60b控制盒式件端子62a、62b在插入基座构件14后受到基座端子26a、26b压缩时的最大变形。在所示实施例中,盒式件端子62b连接至位于支撑件42的后侧的保护或监测设备64的电极64b,而盒式件端子62a通过位于支撑件42的前侧的热断开机构66连接至保护或监测设备64的电极64a。此外,在所示的实施例中,保护装置64(例如,浪涌保护装置(SPD))安装在支撑件42的后侧,因此本发明的特征将主要在电压抑制装置的背景下进行描述。然而,应当理解,可以采用任何形状(矩形、正方形、圆柱形、圆盘形等)和类型的保护装置和/或监测设备来代替电压钳位元件或与电压钳位元件组合,而不脱离本发明的范围。
[0061] 热断开机构66包括偏置导体68,该偏置导体68具有第一端,在就绪配置中,该第一端电连接到电压抑制装置64的第一电极64a(这在图2b中以最佳形式呈现),并且偏置导体68具有第二端,该第二端电连接到盒式件端子62a。当处于就绪配置时,利用焊料的热焊接确保偏置导体68与电压抑制装置64的第一电极64a电连接,其中焊料可响应电压抑制装置
64的过热而熔化。根据一个实施例,焊料在熔化之前能够操作以承受高达约180至190摄氏度的温度。偏置导体68包括形成在第一端处的唇缘(lip)或脊(ridge)70,该唇缘70能够操作以在就绪状态下保持滑动件72的位置,如下文更详细地描述。热断开机构66可重新定位,以响应来自电压抑制装置熔化焊料的热量,将电压抑制装置64的第一电极64a与第一盒式件端子62a电断开。当焊料熔化时,偏置导体68移离电压抑制装置64的第一电极64a,从而将其与第一盒式件端子62a断开。
[0062] 简要参考图3A至图3B,其示出了根据本发明的实施例的示例性电压抑制装置64的前透视图和后透视图。电压抑制装置64包括以压敏电阻器(在图3A和3B中未示出)的形式构成的的过压钳位元件80,该过压钳位元件80与气体放电管80a电串联。然而,应当理解,其他构造也是可能的,例如单个或多个压敏电阻器、单个或多个气体放电管、火花间隙等。电压抑制装置64具有第一平面侧82和与第一平面侧82相对的第二平面侧84。在所示的实施例中,过压钳位元件80安装在支撑结构85内和支撑结构85上(即,压敏电阻设置在支撑结构85内,而气体放电管80a设置在该支撑结构上)。第一电极64a设置在电压抑制装置64的第一平面侧82上并与压敏电阻的第一电极电连接,而第二电极64b设置在电压抑制装置64的第二平面侧84上并与气体放电管的第一电极电连接,其中,压敏电阻的第二电极与气体放电管的第二电极彼此电连接。第一电极64a和第二电极64b能够操作以使电能通过压钳位元件80传输。
[0063] 如图3A所示并另外参考图3C,第一电极64a的远端包括连接区域86和弱区域88,连接区域86用于将电压抑制装置64连接到电路,弱(weak)区域88例如为相对于第一电极的其他区域具有减小横截面的区域。弱区域88形成在连接区域86和过压钳位元件80的主体之间(例如,在连接区域88和支撑结构85内的压敏电阻的主体之间)。如果主断开装置(例如,热断开机构)无法运行或运行太慢,则弱区域88可充当断开装置。更具体地说,为响应于通过电极64a的电流超过阈值电流,弱区域88将电极64a的紧邻第一平面侧82的部分与连接区域86电断开。这种断开动作可能是由于例如相对于电极的其他区域减小横截面积和/或在弱区域中使用不同类型的导体所致,其将比其他区域更快地熔化并断开过压钳位元件80(以及电压抑制装置64)与连接区域88的连接,从而断开与连接区域86连接的任何电路的连接。
[0064] 因此,弱区域88充当集成在电压抑制装置64内的保护元件。就这一点而言,具有弱区域88的电极与电压抑制装置64的过压钳位元件80一体成型,例如,过压钳位元件80和具有弱区域88的电极64a形成为一体结构。
[0065] 简要参考图3D和图3E,其示出了根据本发明的电压抑制装置64’的另一实施例。电压抑制装置64’与图3A和图3B的电压抑制装置64基本相同,但该电压抑制装置64’仅包括与支撑结构85一起设置的呈压敏电阻形式的电压钳位元件80(即,电压抑制装置64’不包括气体放电管)。重要的是,电压抑制装置64’与图3A和图3B的实施例类似,包括具有弱区域88的电极64a,该弱区域88设置在连接区域86与过压钳位元件80的主体之间(例如,在连接区域88与支撑结构85内的压敏电阻的主体之间),其中,具有弱区域88的电极与过压钳位元件80一体成型(弱区域一体成型在过压钳位元件80的电极内)。
[0066] 回到图2A并另外参考图4A、图4B、图5A和图5B,盒式件构件12包括前述滑动件72,该滑动件72可移动地附接到盒式件支撑件42,滑动件72相对于盒式件支撑件42在第一位置和第二位置之间可移动。更具体地说,盒式件支撑件42包括一对保持件90a、90b,该保持件90a、90b限定了通道和引导销92a、92b,滑动件72能够沿着该通道移动,引导销92a、92b引导滑动件72沿着该通道移动。保持件90a、90b从盒式件支撑件42垂直延伸出,并且每个保持件均包括各自的钩部,其中钩部彼此相对并限定该通道。滑动件72包括一对彼此平行的相对的轨道部分94a、94b,该轨道部分94a、94b构造为运行在由保持件90a、90b限定的通道内。另外,一对导向槽96a、96b形成在滑动件72中,该导向槽96a、96b与盒式件支撑件42的导向销
92a、92b配合,以在滑动件72相对于盒式件支撑件42移动时进一步引导滑动件72(该滑动件
72在第一位置和第二位置之间线性移动)。保持件90a、90b和导销92a、92b与导轨部分94a、
94b和导向槽96a、96b相结合,使得滑动件72能够沿着由支撑件42的壁限定的平面在横向方向上移动,但防止滑动件72相对于由盒式件支撑件42的壁限定的该平面在垂直方向上移动。
[0067] 滑动件72还包括至少一个支撑杆并且优选是一对支撑杆98a、98b(在图5A中以最佳形式呈现)用于接收相应的偏压构件100a、100b(例如压缩弹簧或类似物)。偏压构件100a、100b安装在杆98a、98b上,并对滑动件72施加力,该力倾向于将滑动件72从第一“就绪”位置推向第二“覆盖”位置(滑动件72被推向过压钳位元件80的电极64a),如下文更详细地描述。滑动件72通过在偏置导体68的一端上形成的唇缘70保持在第一“就绪”位置。例如,在正常运行下,偏置导体68通过焊料连接保持到电极64。偏置导体70的唇缘70抵靠滑动件
72并防止该滑动件朝向电极64a的横向移动。当焊料熔化时(例如,由于过压钳位元件的过热),偏置构件68从电极64a释放并向上移动,使得唇缘70与滑动件72脱离。当唇缘70不再保持滑动件72时,由偏压构件100a、100b提供的偏压使滑动件72朝向电极64a移动并且进入第二(覆盖/封闭)位置。
[0068] 滑动件可以可选地包括指示器102,例如,该指示器102沿着滑动件72的顶部设置,其中指示器通过壳体40的窗口40a可见(该窗口在图1B中以最佳形式呈现)。例如,当滑动件72处于第一位置时,指示器102通过窗口40a可见,而当滑动件72处于第二位置时,指示器不可见(反之亦然)。指示器可以采用颜色编码(例如,就绪状态为绿色,脱扣状态为红色),以帮助确定滑动件的位置。因此,通过观察窗口40a,可以确定滑动件72的位置,从而确定盒式件构件12的状态(例如,就绪/正常状态或脱扣/故障状态)。
[0069] 盒式件构件12可选地包括电弧屏蔽件,该电弧屏蔽用于减小和/或消除当电压抑制装置64与电路断开时(即,当热断开机构66和/或弱区域88断开电路时)可能产生的电弧。在其最简单的形式中,电弧屏蔽部分地由具有壁(例如,盒式件支撑件42的壁43a)的支撑构件和滑72的一部分形成。支撑构件包括安装件(例如壁43a),该安装件43a构造为接收电压抑制装置64。安装件43a还包括用于接收待屏蔽的电极64a的通孔43b。例如,电压抑制装置64可以安装到盒式件支撑件42的一侧(例如,在壁43a上),并且电极64a可以穿过通孔43b并延伸出盒式件支撑件42的相对壁43c。屏蔽件附接到支撑构件的壁43c上并且相对于支撑构件在第一位置和第二位置之间可移动。当屏蔽件处于第二位置时,电极64a被屏蔽件和壁包围,使得暴露的电极的所有侧面都被覆盖。
[0070] 在所示实施例中,滑动件72包括电弧屏蔽件的至少一部分,该电弧屏蔽件的至少一部分为罩(hook)或罩部分104的形式,该罩或罩部分104具有第一(顶)壁106、与第一壁106相对的第二(底)壁108、将第一壁接合至第二壁的后壁110、以及接合顶壁、底壁和后壁的侧壁112。在所示的实施例中,并且在图5A中以最佳形式呈现,后壁110是未完全延伸至壁
43a的部分后壁,从而导致罩或罩部分104在第一(前)侧上敞开,在第二(后)侧上部分敞开,并且在所有其它侧上封闭。当滑动件从就绪位置移动到脱扣位置时,这种构造允许空气从罩/罩部分104的后侧退出。然而,在替代实施例中,后壁110可以完全朝向壁43a延伸,使得罩/罩部分104在除第一(前)侧之外的所有侧上被封闭。此外,在所示的实施例中,侧壁122为弯曲形状/半圆形,但是如果需要的话,侧壁也可以形成为平面壁。当滑动件移动到“第二”位置时,罩部分104覆盖和/或包围电极64a,以将电极与偏置导体68隔离,从而防止和/或消除两者彼此断开时之间的电弧。
[0071] 尽管所示的罩部分104具有邻近电极64a的开口端(邻近电极64a的端部称为“电极端”),但是除了罩部分104紧邻壁的部分之外,罩部分104可以在所有侧面上封闭并且具有在电极端中形成的槽,该槽对应于电极64a。当滑动件72从就绪位置移动到封闭位置时,罩部分104通过该槽接收电极64a,从而导致电极64a的所有侧面均在罩部分104与壁43c的组合下被有效地封闭。
[0072] 滑动件72还包括卡扣构件114(图5A和图5B)设置在滑动件的一端。如下文更详细地描述的,在所示实施例中,卡扣构件114以锁止件的形式呈现,其与可旋转构件配合,以在滑动件72处于就绪位置时防止可旋转构件的旋转。滑动件72还包括排斥元件116,该排斥元件116随滑动件72移动并且能够操作以覆盖或暴露盒式件构件12的销接收部118。图4A示出了销接收部118的覆盖位置(即,其中排斥元件116覆盖销接收部118),并且图4B示出了销接收部118的暴露位置(即,其中排斥元件116向右移动并且销接收部118是打开的)。销接收部118接收基座构件14的柱塞31,并且基于滑动件72的位置,排斥元件116推动或释放柱塞31。
因此,基于滑动件72的位置,柱塞31可以驱动开关以提供盒式件构件12的状态指示(例如,就绪或脱扣)。
[0073] 继续参考图2A并另外参考图6A和图6B,盒式件构件12可以可选地包括可旋转构件120,该可旋转构件120具有第二罩部分122,该第二罩部分122与第一罩部分104配合以与壁
43a形成封闭结构。可旋转构件120包括销接收部123,该销接收部123可旋转地附接到支撑构件42的销124,其中可旋转部分绕销124在第一角度位置和第二角度位置之间旋转。第一角度位置对应于“就绪”状态,而第二角度位置对应于“覆盖”和/或“封闭”状态。第二罩部分
122由第一壁126、第二壁128和将第一壁126接合至第二壁128的侧壁130限定。在图示的实施例中,第一壁与第二壁彼此不平行。
[0074] 可旋转构件120还包括弧形表面132,该弧形表面132与设置在滑动件72上的斜坡部分134配合,使得滑动件72的移动引起可旋转构件120的相应移动。更具体地说,当滑动件72从第一“就绪”位置移动到第二“覆盖”和/或“封闭”位置时,斜坡部分134接触弧形表面
132并推动可旋转构件120,使其绕销124旋转,并且当两者移动到其各自的“第二”位置时,第一罩部分104和第二罩部分122形成围绕电极64a的封闭空间。机械止动件136设置在可旋转构件120上,机械止动件136构造为限制可旋转构件120的角度取向。在这方面,当可旋转构件120旋转时,机械止动件136最终接触滑动件72的表面,从而阻止进一步旋转。
[0075] 可旋转构件120还包括与滑动件72的卡扣构件114配合的卡扣构件138。更具体地说,当滑动件72处于第一“就绪”位置时,滑动件72的卡扣构件114卡扣可旋转构件120的卡扣构件138并阻止可旋转构件120的旋转。当滑动件72移向“第二”位置时,卡扣构件114从可旋转构件120的卡扣构件138释放,从而使可旋转构件120能够旋转。
[0076] 在使用时,将盒式件构件12插入基座构件14中,从而盒式件端子62a、62b分别电连接到基座端子26a、26b。当盒式件构件12插入基座构件14时,致动器48a、48b被向内压,而锁止件50a、50b则向内移动并进入基座构件14的U形的通道18中。当致动器被释放时,锁止件50a、50b分别向外移动并进入接收部20a、20b,从而将盒式件构件12固定至基座构件14。一旦插入,盒式件构件12的端子62a、62b便连接至基座构件14的端子26a、26b(并从而连接至第一连接端子和第二连接端子)。为了将盒式件构件12从基座构件14中取出,用户只需抓住致动器48a、48b并将其向内按压。致动器48a、48b的向内运动引起锁止件50a、50b的相应运动,使得锁止件与接收部20a、20b脱离。一旦锁止件与接收部20a、20b脱离,就可以将盒式件构件从基座构件14中移除。
[0077] 在阅读本说明书之后,本领域技术人员将会清楚对于附图所示的结构做出各种修改和改变。所有此类修改和各种变化,凡落入所要求保护的专利或其等同范围内,均意图包含在本专利的保护范围之内。
[0078] 尽管已经针对某个实施例或某些实施例示出并描述了本发明,但是本领域技术人员在阅读并理解本说明书和附图之后可以想到等效的改变和修改。特别是关于由上述元件(部件、组件、装置、组合物等)执行的各种功能,除非另有说明,否则用于描述此类元件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应于执行所述元件的指定功能的任何元件(即,功能上等效),即使在结构上不等效于在本文的示例性实施例或本发明的实施例中执行功能的公开结构。此外,尽管上文可能仅针对若干实施例中的一个或多个描述了本发明的特定特征,但根据需要,这种特征可以与其他实施例的一种或多种其他特征相结合,这种组合对于特定应用可能是必要且有利的。
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